鐵觀音茶樹SOD家族成員基因克隆及其低溫脅迫表達(dá)分析.pdf

1、茶樹（Camellia sinensis(L.)O.Kuntze）是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，性喜溫，其在我國種植分布主要受溫度的制約。溫度影響茶樹的種植范圍，異常的溫度變化往往還嚴(yán)重影響現(xiàn)有茶園的生產(chǎn)秩序和經(jīng)濟(jì)效益，因此開展茶樹的抗寒性研究和進(jìn)行茶樹的抗寒育種具有重要的理論意義和現(xiàn)實價值。本研究在鑒定鐵觀音茶樹抗寒性的基礎(chǔ)上，對茶樹SOD基因家族6個成員進(jìn)行cDNA克隆和部分啟動子分離，并對其編碼的氨基酸序列進(jìn)行了生物信息學(xué)分析和功能預(yù)測。

2、并進(jìn)一步對SOD基因在不同時長低溫脅迫下和不同溫度低溫脅迫下的表達(dá)情況進(jìn)行分析，為揭示茶樹SOD基因低溫脅迫響應(yīng)機制提供理論依據(jù)。本文主要研究結(jié)果如下：
　　1、鐵觀音茶樹低溫半致死溫度為-5.8℃
　　通過使用葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm結(jié)合Logistic方程鑒定鐵觀音茶樹的低溫半致死溫度為-5.8℃。
　　2、茶樹SOD基因克隆及基因結(jié)構(gòu)
　　克隆得到茶樹SOD基因家族6個成員基因，CsCSD1、CsCSD2、

3、CsCSD3、CsFSD1、CsFSD3和CsMSD1基因，各個成員ORF全長分別為459bp、636bp、471bp、903bp、813bp和693bp，分別編碼152、211、156、300、270、230個氨基酸?；蚪Y(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，CsCSD1基因含有5個內(nèi)含子，CsCSD2基因不含內(nèi)含子，CsCSD3基因含有6個內(nèi)含子，CsFSD3基因含有7個內(nèi)含子。不同成員間基因結(jié)構(gòu)的差異，可能影響逆境脅迫下各自的表達(dá)調(diào)控機制。
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4、、茶樹SOD蛋白生物信息學(xué)分析
　　生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，CsCSD1、CsCSD2、CsCSD3、CsFSD1、CsFSD3和CsMSD1分別定位于細(xì)胞質(zhì)、葉綠體、過氧化物酶體、葉綠體、葉綠體和線粒體中。茶樹CsCSD二級結(jié)構(gòu)具有極低的α-螺旋和較高的無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)的特征，CsFSD和CsMSD二級結(jié)構(gòu)中均含有較高程度的α-螺旋和較低程度的β-轉(zhuǎn)角。進(jìn)化樹分為2個大的分支，CuZnSOD和FeMnSOD分別在不同的分支，各個成

5、員進(jìn)一步分在不同的6個小分支中。含不同輔基金屬離子的SOD進(jìn)化距離較遠(yuǎn)，含相同輔基金屬離子的SOD進(jìn)化距離較近。不同SOD成員可能通過不同亞細(xì)胞定位進(jìn)行分工清除各細(xì)胞器內(nèi)多余的活性氧，并共同協(xié)調(diào)維持細(xì)胞內(nèi)的活性氧平衡。
　　4、茶樹SOD基因在低溫脅迫下的表達(dá)分析
　　茶樹SOD基因在低溫脅迫下分成三種類型的表達(dá)模式。CsCSD1為一類，在低溫脅迫1d和6d時出現(xiàn)兩個表達(dá)高峰，低溫脅迫2d、4d時，其表達(dá)不斷下調(diào)；CsCSD

6、2和CsFSD3為一類，在逆境脅迫1d時，表達(dá)量迅速上調(diào)，脅迫繼續(xù)持續(xù)到2d、4d、6d時，表達(dá)出現(xiàn)大幅度的持續(xù)下調(diào)；CsCSD3、CsFSD1和CsMSD1為一類，在低溫脅迫1d時，其表達(dá)量均上調(diào)，低溫脅迫持續(xù)到2d、4d時，表達(dá)出現(xiàn)緩慢下調(diào)，當(dāng)?shù)蜏孛{迫繼續(xù)進(jìn)行時，其表達(dá)再次出現(xiàn)上調(diào)，但相對表達(dá)量仍低于2d時的表達(dá)量。
　　5、茶樹CsCSD1基因啟動子克隆及分析
　　茶樹CsCSD1基因的啟動子作用元件中存在低溫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)